卫星遥感监测大气臭氧总量分布和变化

利用卫星紫外仪器TOMS、OMI和TOU的臭氧总量数据(1979—2014年),研究了全球及关键地区臭氧总量的分布及变化。讨论了南北半球臭氧总量分布和变化的差异,探讨了影响臭氧分布和变化的可能因子。重点分析了中国区域、青藏高原和极地的臭氧变化,并利用FY-3数据对南极臭氧洞和北极臭氧低值进行了监测。结果表明,臭氧总量的分布和变化在中高纬度地区具有很强的不均匀性,极地臭氧损耗依然明显,青藏高原的臭氧增长大于同纬度其他地区,其机制更加复杂。     

半程混凝/臭氧化/陶瓷膜过滤新型净水集成工艺

为研究半程混凝/臭氧化/陶瓷膜过滤新型净水集成工艺处理微污染原水时膜污染的控制及该工艺对污染物的去除能力,进行了小试实验,分别改变混凝剂和臭氧的投加量,考察不同工艺条件对跨膜压差及出水水质的影响.结果表明:半程混凝和臭氧可以有效降低膜污染,混凝剂聚合氯化铝(PAC)的投加量为12.5mg/L时,跨膜压差由原水直接过膜时的-0.074MPa降低至-0.021MPa,臭氧的投加量从0mg/L增加至2mg/L时,跨膜压差由-0.068MPa降低至-0.049MPa;半程混凝/臭氧/陶瓷膜集成工艺对有机物的去除效果显著,工艺出水中有机物分子质量分布范围由原水的小于5ku缩小至小于3ku,一部分大分子有机物转化为小分子有机物;该工艺对CODMn和UV254的去除率分别为60.00%和68.00%,对THMFP和HAAFP的去除率分别为57.59%和48.39%;集成工艺出水浊度低于0.05NTU,水中粒径大于2μm的颗粒数小于等于10CNT/mL,细菌总数和总大肠菌群数为0,出水的微生物安全得到保障.     

常温下臭氧半衰期实验及理论分析

研究臭氧半衰期规律,对Swarlar等人建立的室内化学暴露模型在臭氧自然衰减情况下进行修正,推导出密闭环境舱内的臭氧半衰期计算公式,研究表明臭氧半衰期与初始含量无关,只与环境舱大小、材料对臭氧的去除速率及自身分解速率有关.然而实验结果表明,臭氧半衰期随初始含量的不同呈有规律的变化,并分析了实验结果与理论模型存在差异的原因,提出臭氧半衰期应是初始含量、温湿度等多种因素的函数,即臭氧衰减系数除受材料对臭氧的去除率及臭氧自身分解速率影响之外,与含量有关并呈指数关系变化.     

臭氧溶解理论基础与实验研究

依据臭氧溶解理论,将高浓度臭氧发生器与射流器、气液溶解器等设备组成高浓度臭氧水发生系统,利用该系统对影响臭氧溶解的相关因素进行了实验研究·结果表明,在该系统中采用高浓度的臭氧气体、较低的气液体积比及较高的系统运行压力,有利于提高臭氧传质效率及臭氧溶解效率·在1m长的管路上经过1s的溶解时间臭氧传质效率可高达98%左右·这一结果有利于高浓度臭氧水生产设备和水处理系统的小型化,从而可以降低运行成本     

臭氧催化氧化深度处理造纸废水研究

为了考察臭氧催化氧化深度处理工艺对造纸废水的处理效果,采用臭氧单独氧化、O3/H2O2、O3/CeO2及O3/AC技术,考察其对水中UV254、COD的去除效果,同时分析了H2O2投加量对O3/H2O2氧化造纸废水效果的影响.实验结果表明,臭氧氧化具有很好的脱色及氧化水中UV254的效果;在本试验条件下,原水经过臭氧氧化10 min便可以完全褪去,UV254去除率最高可达58%左右;在O3/H2O2深度处理过程中,增加H2O2投加量只是略微提高了UV254去除率,但COD去除率反而降低.所以,在臭氧氧化某些造纸废水时,并不需要采用臭氧催化氧化技术,单独臭氧氧化便可以达到较理想效果.     

关于臭氧研究的进展

该文综述了臭氧的一些性质的理论基础和实验研究进展，如臭氧在水中的传质理论、溶解理论、获取高浓度臭氧水的方法、臭氧水的稳定性及影响因素、臭氧在水中的自分解动力学及反应机理、臭氧在气相中的分解机理及一些催化分解臭氧的催化剂；并介绍了几种臭氧的分析方法．     

中国西南上空大气臭氧垂直分布的结构特征

 用球载电化学臭氧探空仪于2001年春季在中国西南昆明上空测得臭氧垂直分布的精细结构,结果表明臭氧垂直廓线具有多层次特征.在21～30km高度之间是臭氧分压多峰值的极大值层,极大值平均为15.13mPa,臭氧混合比极大值平均高度在30.2km.对流层顶附近臭氧分压存在极小值,且有南风分量的极大风层对应.对流层上层和平流层低层出现臭氧峰值时,其峰值层附近具有显著的冷平流特征.在5km以下观测到了不稳定的对流层臭氧高浓度峰值层.     

臭氧投加量对垃圾渗滤液处理效果的影响

试验对比了经生物活性炭(biological activated carbon,BAC)处理后的垃圾渗滤液在水的体积不同臭氧预氧化条件相同时的COD去除效果。实验用水体积分别为0.4 L,3 L,4 L,5 L,12 L,在流量相同、臭氧氧化时间不同的条件下进行臭氧预氧化实验,对比了不同氧化时间和最佳臭氧投加量的关系。以12 L水为例,采用六组平行O3-SBR联用装置,对比不同臭氧投加量下的COD去除率。结果表明:在COD去除率的拐点处,臭氧投加量为0.19 mgO3/mgCOD时臭氧的氧化作用与生物降解作用的协同效应最佳。试验证明,对臭氧预氧化后COD去除率拐点处的研究有很大的意义。     

臭氧在水处理中的应用

综述了臭氧的氧化分解机理和臭氧氧化法对水和废水中无机物、难降解有机物、色度的去除,以及臭氧在循环冷却水处理、剩余污泥消除和饮用水消毒杀菌方面的应用研究进展,分析了臭氧氧化法的优缺点,指出了催化氧化及臭氧与其他技术联用是今后的发展方向。     

利用简化空气质量模型快速构建臭氧生成等浓度曲线及其应用

提出一种快速构建臭氧生成等浓度曲线的新方法。该方法利用区域空气质量模式进行臭氧前体物的敏感性分析, 基于一阶和二阶敏感性系数构建简化模型, 快速计算前体物不同排放水平对应的臭氧生成浓度。使用该方法, 结合调整的源排放清单, 对2018年8月成都平原地区进行臭氧回溯模拟并绘制臭氧生成等浓度曲线图。在此基础上, 以成都市为例, 对城市臭氧污染控制提出对策建议。     

Ozone mini-hole occurring over the Tibetan Plateau in December 2003

Since the Antarctic ozone-hole was discovered[1], the ozone depletion in stratosphere and its effect on climate and environment have become the global focus[2-6]. In China, since Zhou et al.[7] in 1994 and later Zou[8] dis- covered the total ozone valley …     

大气臭氧层的破坏和保护

本文介绍了臭氧的作用，大气中臭氧减少带来的危害及保护臭氧层的措施。     

基于OMI数据分析青藏高原周边对流层低层臭氧的分布特征

提出一种利用地形海拔落差以及臭氧总量差来估算对流层低层大气臭氧浓度的方法.根据搭载于美国宇航局Aura卫星上的臭氧监测仪(OMI)提供的臭氧总量日观测数据,利用该方法计算出青藏高原与其周边地区四川盆地及印度北部的地形海拔落差及臭氧总量差,进一步分析了该地区低层大气臭氧的分布特征.结果表明:青藏高原周边地区对流层低层大气臭氧分布呈明显的季节变化,且低层大气臭氧分布有南北差异,南部臭氧含量高于北部.     

Monitoring of the 2011 spring low ozone events in the Arctic region

Data from FY-3B SBUS and NOAA SBUV/2 were used to monitor ozone levels in the Arctic region from March 1 to April 5, 2011. Results revealed a significant ozone depletion in the area, with total ozone levels between 200–250 DU. The ozone levels recorded were 100–200 DU below normal, and in some parts the levels were as low as 200 DU, indicating a mini ozone-hole. During the sampling period, the ozone depletion area underwent identifiable expansion and detraction, a rotation around the North Pole from the west to the east, and a longitudinal movement from the Pole, spreading to the mid latitudes. The effects of these rare low ozone events were not only felt in the Arctic, but also extended to densely populated areas between Europe and the middle of Russia. In this region, rapidly increasing levels of ultraviolet radiation were detected at the Earth’s surface. Given the significant risk that this poses to both the environment and people’s health, this occurrence has significant global implications.     

关于大气臭氧问题的主要研究进展

大气臭氧是非常重要的温室气体,其在全球的分布具有不均匀性,受到人类活动的显著影响,近几十年来由于对流层臭氧增加造成正的辐射强迫会增加大气温室效应,而平流臭氧减少会使其吸收的紫外线辐射减少,为负的辐射强迫,使得平流层大气降温。因此关于大气臭氧浓度变化及其对气候的影响是非常复杂的,一直是科学界研究的热点和难点问题。自从20世纪50年代末到70年代就发现臭氧浓度有减少的趋势。1985年英国南极考察队在南纬60°地区观测发现存在大气臭氧层空洞;自此开始,大气臭氧问题引起了世界各国的极大关注,并给予很多研究。目前,平流层和对流层臭氧浓度的观测仍然是研究的重点。鉴于对流层臭氧浓度持续升高和平流层臭氧浓度的不断下降,以及他们在对流层和平流层大气温度中所起的不同作用,本文将主要针对近五年来大气臭氧相关的研究进展进行简要的综述,包括对流层和平流层臭氧浓度及其观测研究,和人类活动的影响等方面进行分述。最后给出目前研究工作的不足和未来工作展望。     

北京地区臭氧源识别个例研究

利用三维区域空气质量模式CAMx模拟京、津地区对流层大气光化学过程。运用臭氧源识别技术研究不同地区、不同种类污染源排放对北京市城近郊区臭氧浓度的影响，并统计分析这一地区的臭氧来源构成。结果表明，北京市城近郊区排放的污染物对本地及其下风地区的臭氧生成有显著影响；北京市城近郊区的各类源排放中，流动源对臭氧生成贡献最大，油品储运和溶剂使用与工业源的臭氧生成贡献也占有较高份额，天然源排放对臭氧生成的贡献很小。另外，研究表明，北京地区的臭氧生成具有区域特征，气象和源排放条件会对这一地区臭氧来源的构成产生较大影响，周边地区污染物排放的影响应予以关注。     

大气臭氧:天然分布、人为影响及其健康损害

 从大气臭氧（O₃）天然分布、人为活动对O₃变化的影响（臭氧层空洞和O₃生成潜势）O₃污染对人类健康的危害（O₃污染对人体呼吸系统和心血管系统的影响）3个方面综述了近年来有关大气O₃的研究进展,其中在O₃生成潜势方面重点介绍了O₃生成效率、光化学O₃生成潜势和增量O₃活性3种主要模型。通过了解本区域O₃污染形成的主要来源和变化过程,引起人们对于O₃污染的重视,并据此制定合理的控制政策和措施。     

气象因子对近地面层臭氧浓度的影响

利用近几年来近地面层臭氧浓度和常规气象要素的观测资料。分析了温度、降水、蒸发、风向风速等气象要素对近地面层臭氧浓度的影响．结果表明，近地面层臭氧浓度随着气温的升高而升高，臭氧浓度的日变化和季节变化有同样趋势；而降水、湿度的影响刚好与气温相反；大风或有雾的天气条件也会成为近地面层臭氧浓度增高的因素。这可能与大风对引起近地面臭氧产生的前体物的搬运作用以及雾内湍流将高层臭氧向下的输送作用有关。